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Rostfreier Stahl 316: Definition, Zusammensetzung, Eigenschaften, Verarbeitung, Anwendungen und mehr
- John
Was ist rostfreier Stahl 316?
Edelstahl 316 (auch A4 oder 18/10 genannt) ist der am zweithäufigsten verwendete Stahl. austenitischer rostfreier Stahl nach 304/A2 Edelstahl mit kubisch-flächenzentrierter (FCC) Kristallstruktur. Seine Hauptzusammensetzung enthält 16-18% Chrom, 10-14% Nickel und 2-3% Molybdän. 316 erfüllt Standards wie ASTM A240 mit gleichwertigen Güten wie 1.4401 (EN) und SUS 316 (JIS). Es hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Chloride, und wird häufig in Meeresumgebungen, bei der chemischen Verarbeitung, in medizinischen Geräten usw. verwendet. Gängige Varianten sind 316L und 316H. 316 wird oft durch Kaltbearbeitung verarbeitet, um eine hohe Festigkeit zu erreichen, die der von Duplex-Edelstahl ähnelt, jedoch nicht so hoch ist.
Chemische Zusammensetzung von rostfreiem Stahl 316
Die chemische Zusammensetzung von Edelstahl 316 finden Sie in der folgenden Tabelle:
| Chrom, Cr | Nickel, Ni | Molybdän, Mo | Mangan, Mn | Silizium, Si | Kohlenstoff, C | Phosphor, P | Schwefel, S | Stickstoff, N | Eisen, Fe |
| 16-18% | 10-14% | 2-3% | ≤ 2.00% | ≤ 0,75% | ≤ 0,08% | ≤ 0,045% | ≤ 0,030% | ≤ 0,10% | Bilanz |
Eigenschaften von rostfreiem Stahl 316
Hier sind drei wichtige Gründe, die Edelstahl 316 einzigartig machen:
- Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in rauen Umgebungen.
- Hohe Festigkeit und Haltbarkeit bei hohen Temperaturen.
- Im geglühten Zustand für bestimmte Anwendungen nicht magnetisch.
Physikalische Eigenschaften
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Edelstahl 316:
| Eigentum | Typischer Wert (metrisch/imperial) | Leistung |
| Dichte | 8,00 g/cm³ (0,289 lb/in³) | Hoch; trägt zur Gesamtstärke bei |
| Schmelzpunkt | 1370 - 1400 °C (2500-2550°F) | Hoch; geeignet für Hochtemperaturanwendungen |
| WAK, linear (20℃) | 16,0 µm/m°C (8,89 µin/in°F) | Mäßig; kompatibel mit verschiedenen Materialien |
| Spezifische Wärmekapazität (0-100°C/32-212°F) | 500 J/kg-K (0,12 BTU/lb-°F) | Ausreichend; reduziert Temperaturschwankungen |
| Wärmeleitfähigkeit (100°C) | 16,3 W/m-K (9,4 BTU/hr-ft-°F) | Mäßig; ermöglicht eine kontrollierte Wärmeübertragung |
| Elektrische Leitfähigkeit | 1.45% IACS (0,84 MS/m) | Niedrig; geeignet für Isolationszwecke |
| Magnetische Eigenschaften | Nicht-magnetisch (im geglühten Zustand) | Bietet magnetische Neutralität, ideal für empfindliche Anwendungen. |
Mechanische Eigenschaften
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Edelstahl 316:
| Eigentum | Wert (metrisch/imperial) | Leistung |
| Zugfestigkeit | 580 MPa (84,1 ksi) | Hohe Festigkeit, geeignet für strukturelle Anwendungen im Vergleich zu herkömmlichen Stählen. |
| Streckgrenze | 290 MPa (42,1 ksi) | Mäßige Streckgrenze, niedriger als bei einigen hochfesten Legierungen. |
| Rockwell-Härte | 79 HRB | Relativ weich im Vergleich zu härteren Stählen wie Werkzeugstahl. |
| Bruchdehnung (in 50 mm) | 50% | Ausgezeichnete Duktilität, höher als bei vielen anderen Stählen, gut zum Umformen und Biegen geeignet. |
| Elastizitätsmodul (in Spannung) | 193 GPa (28 msi) | Steif, aber etwas weniger steif als Kohlenstoffstähle, was eine lange Lebensdauer unter Belastung gewährleistet. |
Chemische Eigenschaften
In der nachstehenden Tabelle finden Sie die wichtigsten chemischen Eigenschaften von Edelstahl 316:
| Chemisches Eigentum | Beschreibung | Leistung |
| Korrosionsbeständigkeit | Widerstandsfähigkeit gegen chemische Angriffe, insbesondere in rauen Umgebungen. | Hervorragend, insbesondere in chloridreichen Umgebungen; besser als 304er Stahl. |
| pH-Empfindlichkeit | Neigung, mit Säuren oder Basen zu reagieren. | Beständig in einem breiten pH-Bereich, einschließlich saurer und leicht alkalischer Umgebungen. |
| Reaktivität | Neigung, mit anderen Stoffen chemisch zu reagieren. | Geringe Reaktivität; stabil in den meisten chemischen Umgebungen. |
| Oxidationsbeständigkeit | Fähigkeit, bei hohen Temperaturen oxidationsbeständig zu sein. | Hoch; hält die Oxidationsbeständigkeit bis zu 870°C (1598°F) aufrecht. |
| Passivierung | Bildung einer schützenden Oxidschicht auf der Oberfläche. | Stark; die Passivschicht regeneriert sich schnell und schützt vor Korrosion. |
| Brennbarkeit | Neigung zu brennen oder Feuer zu fangen. | Nicht brennbar; brennt nicht und trägt nicht zu Brandgefahren bei. |
| Entflammbarkeit | Entzündungswahrscheinlichkeit unter bestimmten Bedingungen. | Nicht entflammbar; keine Entzündungsgefahr unter normalen Umgebungsbedingungen. |
Hitze- und Korrosionsbeständigkeit
Hitzebeständigkeit
Edelstahl 316 bietet eine gute Hitzebeständigkeit. Er kann bis zu 870°C bei intermittierendem Einsatz und 925°C bei Dauereinsatz in nicht korrosiven Umgebungen eingesetzt werden. Bei einer Verwendung zwischen 425°C und 860°C neigt 316 zu Karbidausscheidungen, was seine Korrosionsbeständigkeit verringert.
316L wird unter solchen Bedingungen wegen der besseren Beständigkeit gegen Karbidausscheidungen bevorzugt; 316H bietet eine bessere Festigkeit bei hohen Temperaturen über 500°C.
Korrosionsbeständigkeit
Edelstahl 316 bietet eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen chloridbedingten Lochfraß, und ist damit ideal für den Einsatz in Meeres- und Küstengebieten. Das Vorhandensein von Molybdän in der Legierung erhöht den Schutz gegen chloridbedingte Schäden.
Er ist jedoch nicht gegen alle Korrosionsarten immun und kann in warmem Meerwasser oder bei chloridreichen Bedingungen über 60 °C dennoch Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion erleiden. Dennoch schneidet es in den meisten Korrosionssituationen besser ab als Edelstahl 304 und wird häufig in Chemieanlagen, bei der Lebensmittelverarbeitung und in der Schifffahrt eingesetzt.
Verarbeitung von Edelstahl 316
Bildung von
Edelstahl 316 lässt sich aufgrund seines hohen Nickel- und Molybdängehalts hervorragend formen. Diese Elemente erhöhen seine Flexibilität und Korrosionsbeständigkeit und verringern das Risiko von Rissen während der Formgebung. Seine austenitische Struktur trägt auch dazu bei, dass er sowohl bei der Kalt- als auch bei der Warmumformung flexibel bleibt, was die Herstellung komplexer Formen erleichtert.
Schweißen
Edelstahl 316 lässt sich gut schweißen und ist mit den meisten gängigen Verfahren kompatibel. Er behält seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen bei.
Es besteht jedoch die Gefahr der interkristallinen Korrosion, insbesondere bei hohen Temperaturen. In diesem Fall wird häufig 316L bevorzugt, da es das Risiko der Karbidbildung verringert. Die Verwendung geeigneter Schweißzusätze und -techniken kann die Schweißqualität weiter verbessern und Korrosion verhindern.
Bearbeitung
Edelstahl 316 weist eine mäßige Bearbeitbarkeit auf und ist aufgrund seiner Zähigkeit und Kaltverfestigungstendenz schwieriger zu bearbeiten als Güten wie 304.
Werkzeuge verschleißen schneller, insbesondere solche aus Schnellarbeitsstahl. Daher werden Hartmetallwerkzeuge für bessere Effizienz und Haltbarkeit empfohlen. Gute Kühlung und Schmierung helfen, Überhitzung zu vermeiden und die Oberflächengüte zu verbessern. Niedrigere Schnittgeschwindigkeiten und flache Schnitte sind nützlich, um die Kaltverfestigung während der Bearbeitung zu kontrollieren.
Wärmebehandlung
Edelstahl 316 wird normalerweise bei 1.040 °C – 1.120 °C (1.900 °F bis 2.050 °F) lösungsgeglüht und dann schnell abgekühlt (normalerweise wassergehärtet), um die Korrosionsbeständigkeit aufrechtzuerhalten und die mechanischen Eigenschaften zu optimieren. Nach dem Glühen kann er nicht durch Wärmebehandlung, sondern nur durch Kaltbearbeitung gehärtet werden.
Vermeiden Sie eine längere Einwirkung von Temperaturen im Bereich von 425 °C bis 860 °C, um Karbidausfällung und interkristalline Korrosion zu verhindern.
Vorteile und Nachteile von Edelstahl 316
Hier sind die Vorteile und der Nutzen von rostfreiem Stahl 316:
- Hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in chloridreichen und rauen Umgebungen.
- Hohe Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion; ideal für den Einsatz in der Schifffahrt und in der chemischen Industrie.
- Gute Hitzebeständigkeit; behält seine Festigkeit und ist auch bei hohen Temperaturen oxidationsbeständig.
- Sehr langlebig, hält auch unter schwierigen Bedingungen lange Zeit.
- Leicht zu schweißen und daher für viele Projekte geeignet.
Hier sind die Nachteile und Einschränkungen von rostfreiem Stahl 316:
- Teurer als Edelstahl 304, daher für manche Anwendungen weniger erschwinglich.
- Kann unter Belastung in chloridhaltiger Umgebung bei hohen Temperaturen reißen.
- Kann bei unsachgemäßer Pflege in warmem Meerwasser abfärben.
- Schwerer zu bearbeiten, was mehr Zeit und Kosten für die Bearbeitung bedeutet.
- Auf einigen Märkten weniger verfügbar als andere Arten von rostfreiem Stahl.
Häufige Anwendungen von Edelstahl 316
In der nachstehenden Tabelle finden Sie eine kurze Übersicht über die häufigsten Anwendungen:
| Industrie | Anmeldung | Warum es passt |
| Meerestechnik | Schiffsbauteile, Befestigungselemente, Propellerwellen, Ventile | Korrosionsbeständigkeit in Salzwasserumgebungen |
| Chemische Verarbeitung | Reaktoren, Wärmetauscher, Lagertanks, Pumpen | Beständig gegen Chemikalien und Säuren |
| Essen & Trinken | Verarbeitungsgeräte, Lagertanks, Förderer, Besteck | Nicht reaktiv mit Lebensmitteln, leicht zu reinigen, korrosionsbeständig |
| Pharmazeutische | Chirurgische Instrumente, Sterilisatoren, Bioreaktoren, Lagertanks | Hygienisch, korrosionsbeständig, leicht zu sterilisieren |
| Öl und Gas | Rohrleitungen, Ventile, Offshore-Anlagen, Wärmetauscher | Hohe Korrosionsbeständigkeit unter extremen Bedingungen |
| Automobilindustrie | Auspuffanlagen, Kraftstoffleitungen, Befestigungselemente, Verteilerrohre | Hitze- und Korrosionsbeständigkeit |
Äquivalente Qualitäten von Edelstahl 316 in verschiedenen Ländern und Regionen
Im Folgenden sind einige in verschiedenen Ländern und Regionen gebräuchliche gleichwertige Sorten von SS 316 aufgeführt:
| Land/Region | Norm/Spezifikation | Äquivalente Note |
| China | GB/T 20878 | 0Cr17Ni12Mo2 |
| USA | ASTM A240 | 316 |
| EU | EN 10088-1 | X5CrNiMo17-12-2 (1.4401) |
| Deutschland | DIN 17440 | X5CrNiMo17-12-2 |
| Russland | GOST 5632 | 08KH16N11M3 |
| Japan | JIS G4303 | SUS316 |
| England | BS 970 | 316S31 |
Varianten von Edelstahl 316
Die gängigsten Varianten von Edelstahl 316 sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
| Variante | Was ist das? | Warum sollte sie anstelle von 316 gewählt werden? |
| 316L | Kohlenstoffärmere Version von 316. | Besser zum Schweißen und zur Vermeidung von Korrosion. |
| 316H | Höher kohlenstoffhaltige Version von 316. | Stärker bei hohen Temperaturen. |
| 316Ti | Titanium-stabilisiertes 316. | Widerstandsfähiger gegen Hochtemperaturkorrosion. |
| 316N | Mit Stickstoff angereichert 316. | Höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. |
| 316F | Mit Schwefel versetztes 316 für die Bearbeitung. | Leichtere Bearbeitung von Präzisionsteilen. |
| 316LN | Kohlenstoffarmes, mit Stickstoff angereichertes 316. | Stärker und widerstandsfähiger gegen Sensibilisierung. |
*Anmerkung:
- Die am verbreitetsten Die 316-Varianten sind 316L, 316H und 316Ti, die für Schweißarbeiten, Hochtemperaturfestigkeit und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion verwendet werden. Weniger häufig Varianten wie 316N, 316F und 316LN sind für speziellere Anwendungen gedacht.
- Sensibilisierung tritt auf, wenn rostfreier Stahl auf 450-850°C erhitzt wird, wobei sich an den Korngrenzen Chromkarbide bilden, die die interkristalline Korrosionsbeständigkeit. Eine gute Beständigkeit verhindert dieses Problem und trägt zur Vermeidung von Korrosion im Schweißbereich bei.
- 316L, 316H und 316Ti weisen im Allgemeinen eine bessere Sensibilisierungsbeständigkeit auf als die anderen Varianten.
- 316F ist für eine bessere Bearbeitbarkeit mit einem Schwefelzusatz versehen, der jedoch seine Korrosionsbeständigkeit leicht verringern im Vergleich zu anderen Varianten.
Was ist besser, 316 oder 316L?
316L ist aufgrund seines geringeren Kohlenstoffgehalts besser korrosionsbeständig und eignet sich daher besser zum Schweißen und für Hochtemperaturanwendungen als 316.
Ist 316L teurer als 316?
Ja, 316L ist etwas teurer als 316, aber der Preisunterschied ist aufgrund der ähnlichen Zusammensetzung minimal. Die höheren Kosten sind hauptsächlich auf den niedrigeren Kohlenstoffgehalt von 316L zurückzuführen, der die Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit verbessert.
Edelstahl 304 vs. Edelstahl 316
Güteklasse 304 wird normalerweise häufiger verwendet als Güteklasse 316, obwohl sie sich in vielen Aspekten sehr ähnlich sind. Der größte Unterschied zwischen ihnen ist der Molybdänanteil, der 316 korrosionsbeständiger macht als 304.
In der folgenden Tabelle finden Sie einen schnellen Vergleich zwischen Edelstahl 316 und Edelstahl 304:
| Eigentum | 304 | 316 |
| Chemische Zusammensetzung | Cr: 18-20%, Ni: 8-10.5% | Cr: ≤ 18%, Ni: ≤ 14%, Mo: ≤ 3% |
| Korrosionsbeständigkeit | Allgemeine Beständigkeit, geeignet für normale Umgebungen | Höhere Beständigkeit, insbesondere in Chlorid- und Meeresumgebungen |
| Anwendungen | Küchenutensilien, Autoverkleidungen, Baumaterialien usw. | Chemische, maritime, pharmazeutische Ausrüstung usw. |
| Kosten | Unter | Höher |
Was Sie auch interessieren könnte
Nachdem Sie nun ein tieferes Verständnis von Edelstahl 316 haben, gibt es noch einige allgemeine Probleme, die Ihre Aufmerksamkeit verdienen:
Ist Edelstahl 316 magnetisch?
Nichtrostender Stahl 316 ist nicht magnetisch, da seine austenitische Struktur durch Nickel stabilisiert wird. Allerdings kann die Kaltverformung seinen Magnetismus durch Verzerrung der Struktur leicht erhöhen.
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Kann Edelstahl 316 rosten?
Ja, Edelstahl 316 kann rosten, aber er ist sehr korrosionsbeständig, insbesondere in rauen Umgebungen. Rostbildung ist selten, aber unter extremen Bedingungen möglich.
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Kann Edelstahl rosten und wie kann man das Problem lösen?
Was ist besser, 304 oder 316 Edelstahl?
Dies hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Edelstahl 316 ist korrosionsbeständiger, insbesondere in rauen Umgebungen, während Edelstahl 304 kostengünstiger und für allgemeine Zwecke geeignet ist.
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Ist Edelstahl 316 gut für Schmuck geeignet?
Ja, Edelstahl 316 ist gut für Schmuck geeignet. Er ist hypoallergen, anlauf- und korrosionsbeständig und langlebig, was ihn ideal für langlebigen, pflegeleichten Schmuck macht.
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Ist Edelstahl 316 gut für Uhren?
Ja, Edelstahl 316 eignet sich hervorragend für Uhren. Er bietet eine hohe Korrosionsbeständigkeit, Langlebigkeit und ein elegantes Aussehen und ist damit ideal für langlebige, hochwertige Uhrengehäuse und -bänder.
Ist 316 lebensmittelecht?
Ja, Edelstahl 316 gilt als lebensmittelecht. Er wird häufig in der Lebensmittelverarbeitung und -lagerung verwendet, da er besonders korrosionsbeständig ist, insbesondere bei sauren und salzigen Lebensmitteln.
Warum ist Edelstahl 316 so teuer?
Edelstahl 316 ist aufgrund des höheren Nickel- und Molybdängehalts teurer, was die Korrosionsbeständigkeit verbessert, aber die Produktionskosten im Vergleich zu anderen Sorten wie 304 erhöht.
Zusammenfassung & Sonstiges
In diesem Artikel werden kurz die Definition, die Zusammensetzung, die Eigenschaften, die Verarbeitungsmerkmale, die Anwendungen und andere wichtige Aspekte des Edelstahls 316 erläutert. Wenn Sie mehr über rostfreien Stahl oder andere Stahlsorten erfahren möchten, lesen Sie unser Blog oder Kontakt zu unseren Metallspezialisten.
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